مادة جديدة قد تغير مستقبل صناعة الرقائق الإلكترونية

في إنجاز علمي قد يعيد رسم خارطة صناعة الإلكترونيات، أعلن فريق بحثي من جامعة جونز هوبكنز بالتعاون مع شركاء عالميين عن تطوير مادة معدنية عضوية جديدة من خلال عملية تصنيع مبتكرة تعرف باسم الترسيب الكيميائي السائل، هذه التقنية تتيح إنتاج رقائق إلكترونية متناهية الصغر، بدقة نانومترية، وبكفاءة اقتصادية يمكن أن تحدث ثورة في عالم الهواتف والسيارات والطائرات وكل الأجهزة الذكية.

تصنيع الرقائق التقليدية يعتمد على تغطية شرائح السيليكون بطبقة حساسة للإشعاع تعرف بالمقاوم، ثم استخدام أشعة ضوئية قوية لحفر دوائر دقيقة، لكن مع استخدام أشعة أقوى مثل ما بعد الأشعة فوق البنفسجية القصوى، لم تعد المواد التقليدية قادرة على التفاعل بكفاءة.

الحل جاء عبر مقاومات معدنية عضوية تعتمد على معادن مثل الزنك مع مركبات "الإيميدازول"، حيث يمتص المعدن الضوء عالي الطاقة ويطلق إلكترونات تحدث التفاعلات الكيميائية اللازمة لنقش الدوائر.

للمرة الأولى، تمكن الباحثون من ترسيب هذه المواد الجديدة على رقائق السيليكون بدقة تصل إلى مقاييس نانوية، مع التحكم في السماكة، عملية الترسيب الكيميائي السائل تسمح بتجريب عشرات المعادن ومئات المركبات العضوية بسرعة، لابتكار تركيبات مختلفة تناسب أطوال موجية متنوعة من الضوء.

يقول الباحث مايكل تساباتسيس: "الميزة المثيرة أن لدينا على الأقل 10 معادن وأكثر من 100 مركب عضوي يمكن دمجها بطرق مختلفة، ما كان غير ممكن قبل سنوات، أصبح الآن قابلا للتطبيق."

التقنية قد تتيح صناعة رقائق بأبعاد أصغر من 10 نانومتر، وهو ما يتجاوز المعايير الحالية، والزنك، الذي لم يكن فعالا في الأشعة فوق البنفسجية التقليدية، يثبت أنه مثالي في تقنية ما بعد الأشعة فوق البنفسجية القصوى.

ومن المتوقع أن تستخدم هذه التكنولوجيا تجاريا خلال العقد المقبل، مع احتمالية إعادة صياغة خريطة تصنيع المعالجات والشرائح الإلكترونية عالميا.